(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析システムにおいて、
透析溶液が通過するように構成されたデバイスであって、透析溶液が前記デバイスを通過する時、透析溶液から１つ以上の物質を除去するように適合されたデバイスと、
前記デバイスに接続された流体ラインであって、前記デバイスから出た溶液が前記流体ラインを通過するように配置された流体ラインと、
前記流体ラインに連通するナトリウム制御システムであって、前記流体ラインを通過する溶液のナトリウム濃度が所定の濃度よりも低い場合、ナトリウムを前記流体ライン内に導入することにより、前記流体ラインを通過する溶液のナトリウム濃度を増加させるように適合され、かつ、前記流体ラインを通過する溶液のナトリウム濃度が所定の濃度を超える場合、希釈液を前記流体ライン内に導入することにより、前記流体ラインを通過する溶液のナトリウム濃度を減少させるように適合されたナトリウム制御システムと
を備える透析システム。
【請求項２】
前記希釈液は水を含む請求項１に記載の透析システム。
【請求項３】
前記ナトリウム制御システムは、前記希釈液を含有する容器を備えるとともに、前記ナトリウム制御システムは、前記希釈液を前記容器から前記流体ラインへ移動させるように配置されたポンプをさらに備える請求項１に記載の透析システム。
【請求項４】
ナトリウムは塩化ナトリウム溶液の形態である請求項１に記載の透析システム。
【請求項５】
前記ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含有する容器を備えるとともに、前記ナトリウム制御システムは、負圧を利用してナトリウム溶液を前記容器から前記流体ラインへ引き込むように適合される請求項１に記載の透析システム。
【請求項６】
前記ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含有する容器を備えるとともに、前記ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を前記容器から前記流体ラインへ移動させるように配置されたポンプをさらに備える請求項１に記載の透析システム。
【請求項７】
前記ナトリウム制御システムは希釈液源をさらに備えるとともに、前記ポンプは希釈液を前記希釈液源から前記流体ラインへ移動させるように配置される請求項６に記載の透析システム。
【請求項８】
前記希釈液源は、加圧された希釈液を含有する流体ラインである請求項７に記載の透析システム。
【請求項９】
前記ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液および希釈液の前記流体ラインへの移動を制御するように作動される１つ以上の弁をさらに備える請求項７に記載の透析システム。
【請求項１０】
前記流体ラインを通過する溶液の導電率を測定するように適合された導電率計をさらに備えるとともに、前記導電率計は前記ナトリウム制御システムに連通する請求項１に記載の透析システム。
【請求項１１】
前記ナトリウム制御システムは、前記導電率計の出力信号に基づいて前記流体ラインを通過する溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合される請求項１０に記載の透析システム。
【請求項１２】
前記デバイスは吸着剤カートリッジである請求項１に記載の透析システム。
【請求項１３】
前記吸着剤カートリッジは、使用済み透析溶液を再生可能な少なくとも１つの材料層を備える請求項１２に記載の透析システム。
【請求項１４】
前記吸着剤カートリッジの層は、炭酸ジルコニウムナトリウムを含む請求項１３に記載の透析システム。
【請求項１５】
透析溶液を保持する二重区画リザーバをさらに備える請求項１に記載の透析システム。
【請求項１６】
前記二重区画リザーバは、使用済み透析溶液用の第１リザーバおよび新しい透析溶液用の第２リザーバを備える請求項１５に記載の透析システム。
【請求項１７】
入力ラインおよび出力ラインをさらに備え、前記入力ラインおよび出力ラインは前記第２リザーバに連通するとともに、前記入力ラインは新しい透析溶液を前記第２リザーバ内に送出するように配置され、かつ、前記出力ラインは前記第２リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される請求項１６に記載の透析システム。
【請求項１８】
入力／出力ラインをさらに備え、前記入力／出力ラインは前記第２リザーバに連通するとともに、前記入力／出力ラインは、新しい透析溶液を前記第２リザーバ内に送出し、かつ前記第２リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される請求項１６に記載の透析システム。
【請求項１９】
前記流体ラインに連通する注入剤システムをさらに備えるとともに、前記注入剤システムは、注入剤溶液を前記流体ライン内に導入するように適合される請求項１に記載の透析システム。
【請求項２０】
注入剤溶液は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む請求項１９に記載の透析システム。
【請求項２１】
透析溶液の流量を検出するように配置された流量計をさらに備えるとともに、前記注入剤システムは、透析溶液の流量に基づいて注入剤溶液を前記流体ライン内に導入するように適合される請求項１９に記載の透析システム。
【請求項２２】
透析機械に連通接続されたモジュールを備える請求項１に記載の透析システム。
【請求項２３】
前記モジュールは、前記ナトリウム制御システムの少なくとも一部分を備えるとともに、前記デバイスは、前記モジュールに連通するように接続される請求項２２に記載の透析システム。
【請求項２４】
前記モジュールは、前記透析機械に電気接続される請求項２２に記載の透析システム。
【請求項２５】
前記モジュールは、前記デバイスを保持するように構成される請求項２３に記載の透析システム。
【請求項２６】
前記モジュールはデバイスホルダを備えるとともに、前記デバイスホルダは、流体が前記デバイスを通過可能な第１構成、または、流体が前記デバイスを通過することなく、前記デバイスホルダの第１部分から前記デバイスホルダの第２部分に流れることが可能な第２構成を有するように配置される請求項２３に記載の透析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、透析システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腎障害または不全、特に、末期腎疾患は、水およびミネラルを除去し、有害な代謝物を排泄し、酸塩基平衡を維持し、電解質およびミネラル濃度を生理的範囲内に制御する能力を身体が失うようにさせる。尿素、クレアチニン、および尿酸を含む有毒な尿毒症性老廃代謝物は、身体の組織内に蓄積し、腎臓のろ過機能が置換されない場合、人の死をもたらす可能性がある。
【０００３】
一般に、透析が使用されて、これらの老廃物毒素および過剰の水分を除去することによって腎臓機能を置換する。１つのタイプの透析処置−血液透析では、毒素は、血液透析機械において外部で患者の血液からろ過される。血液は、患者から、外部供給される大量の透析溶液から半浸透性膜によって分離された透析器を通して流れる。老廃物および毒素は、血液から透析され、半浸透性膜を通って透析溶液内に入り、その後、廃棄される。
【０００４】
血液透析処置は、通常、診療所で行われる。その理由は、血液透析機械が、一般に、連続水供給源、逆浸透性機械、ならびに、１回の処置中に使用さる大量の水および透析溶液を廃棄するための排出ラインを必要とするからである。血液透析処置は、臨床職員の監督下で、週に３回または４回実施されなければならず、こうした要件は、患者の自立性および生活の質を著しく低下させる。
【０００５】
いくつかのデバイスは、廃棄するのと対照的に、血液透析および／または腹膜透析からの使用された透析溶液を元に戻す。透析溶液は、溶液から尿素をなくすデバイスを使用する機械において再生されうる。たとえば、初代のＲｅｄｙ（登録商標）（ＲＥｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  ＤＹａｌｙｓｉｓ）吸着剤システム（非特許文献１）は、５層を有する吸着剤カートリッジを含み、その５層を通って、尿毒症性老廃代謝物を含有する透析溶液が流れて、再生される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂｌｕｍｅｎｋｒａｎｔｚ等、Ａｒｔｉｆ  Ｏｒｇａｎｓ  ３（３）：２３０−２３６，１９７８
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一態様では、透析システムは、透析溶液がそこを通って流れるように構成されるデバイスと、デバイスに接続される流体ラインと、流体ラインに連通するナトリウム制御システムとを含む。デバイスは、透析溶液がデバイスを流れるときに、透析溶液から１つまたは複数の物質を除去するように適合される。流体ラインは、デバイスを出る溶液が流体ラインを流れるように配置される。ナトリウム制御システムは、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合される。
【０００８】
本発明の別の態様では、透析装置は、デバイスを保持するように構成されるモジュールを含み、デバイスは、透析溶液が、透析機械を出た後にデバイスを流れるときに、透析溶液から１つまたは複数の物質を除去するように適合される。モジュールは、透析機械に着脱可能に連通接続するように構成される。
【０００９】
本発明のさらなる態様では、方法は、使用済み透析溶液を、デバイスを通して流すことによって、使用済み透析溶液から１つまたは複数の物質を除去する工程、および、デバイスを出る溶液のナトリウム濃度を変化させる工程を含む。
【００１０】
本発明のなお別の態様では、方法は、使用済み透析溶液を、デバイスを通して流すことによって、使用済み透析溶液から１つまたは複数の物質を除去する工程、および、デバイスを出る溶液から１つ以上のガスを除去する工程を含む。
【００１１】
本発明のさらなる態様では、方法は、新しい透析溶液を、患者が接続される透析機械を通して流すことにより、使用済み透析溶液を形成する工程、使用済み透析溶液を容器内に収集する工程、および、患者の処置を終了した後、使用済み透析溶液の少なくとも一部分を容器から除去する工程を含む。
【００１２】
本発明の別の態様では、方法は、接続ラインによって流体ラインに接続された容器から、流体を流体ラインに移動させる工程、および、流体が接続ライン内に存在するかどうかを検出する工程を含む。
【００１３】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を含みうる。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、流体ライン内に希釈液（たとえば水）を導入するように適合される。
【００１４】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、希釈液を含む容器を含み、ナトリウム制御システムは、さらに、希釈液を容器から流体ラインへ移動させるように配置されたポンプを含む。
【００１５】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム（たとえば塩化ナトリウム溶液）を流体ライン内に導入するように適合される。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含む容器を備え、ナトリウム制御システムは、負圧を使用してナトリウム溶液を前記容器から流体ラインへ引き込むように適合される。
【００１６】
一部の実施形態では、流体ラインは、容器から延びるラインが接続されるベンチュリ管を含む。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含有する容器を含み、ナトリウム制御システムは、さらに、ナトリウム溶液を容器から流体ラインへ移動させるように配置されたポンプを備える。
【００１７】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、さらに希釈液源を含み、ポンプは、希釈液を希釈液源からから流体ラインへ移動させるように配置される。
一部の実施形態では、希釈液源は、加圧された希釈液を含有する流体ラインである。
【００１８】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、さらに、ナトリウム溶液および希釈液の流体ラインへの移動を制御するように作動されうる１つまたは複数の弁を含む。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、希釈液およびナトリウムを流体ライン内に導入するように適合される。
【００１９】
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、流体ラインを流れる前記溶液の導電率を測定するように適合された導電率計を含み、その導電率計は、ナトリウム制御システムに連通する。
【００２０】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号に基づいて流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合される。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号が所定の導電率を超える導電率を示す場合、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を減少させるように適合される。
【００２１】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号が所定の導電率未満の導電率を示す場合、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を増加させるように適合される。
【００２２】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、樹脂含有カラムを含む。
一部の実施形態では、樹脂は、強酸と強塩基の組合せである。
一部の実施形態では、デバイスは吸着剤カートリッジである。
【００２３】
一部の実施形態では、吸着剤カートリッジは水を浄化し、かつ／または、使用済み透析溶液を再生することが可能な少なくとも１つの材料層を含む。
一部の実施形態では、吸着剤カートリッジの層は、炭酸ジルコニウムナトリウムを含む。
【００２４】
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、透析溶液を保持する二重区画リザーバを含む。
一部の実施形態では、二重区画リザーバは、使用済み透析溶液用の第１リザーバおよび新しい透析溶液用の第２リザーバを含む。
【００２５】
一部の実施形態では、第１リザーバは第２リザーバより大きい。
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、入力ラインおよび出力ラインを含む。入力および出力ラインは第２リザーバに連通する。入力ラインは新しい透析溶液を第２リザーバ内に送出するように配置され、出力ラインは第２リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される。
【００２６】
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、入力／出力ラインを含む。入力／出力ラインは第２リザーバに連通する。入力／出力ラインは、新しい透析溶液を第２リザーバ内に送出し、第２リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される。
【００２７】
一部の実施形態では、透析システムは、さらに流体ラインに連通する注入剤システムを含む。注入剤システムは、注入剤溶液を流体ライン内に導入するように適合される。
一部の実施形態では、注入剤溶液は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む。
【００２８】
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、透析溶液の流量を検出するように配置された流量計を含み、注入剤システムは、透析溶液の流量に基づいて注入剤溶液を流体ライン内に導入するように適合される。
【００２９】
一部の実施形態では、流量計は、デバイスの上流に配置される。
一部の実施形態では、透析システムは、透析機械に連通するように接続されたモジュールを備える。
【００３０】
一部の実施形態では、モジュールは、ナトリウム制御システムの少なくとも一部分を備え、デバイスは、モジュールに連通するように接続される。
一部の実施形態では、モジュールは、透析機械に電気接続される。
【００３１】
一部の実施形態では、モジュールは、デバイスを保持するように構成される。
一部の実施形態では、モジュールはデバイスホルダを備え、デバイスホルダは、第１構成において、流体がデバイス内を流れるように、また、第２構成において、流体がデバイス内を流れることなく、デバイスホルダの第１の部分からデバイスホルダの第２の部分に流れるように配置されうる。
【００３２】
一部の実施形態では、デバイスはデバイスホルダから取外され、デバイスホルダが第２構成にあるとき、デバイスホルダの第１および第２の部分はデバイスホルダの背部に向かって折畳まれる。
【００３３】
一部の実施形態では、透析機械は血液透析機械である。
一部の実施形態では、モジュールは、さらに、透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合されたナトリウム制御システムを含む。
【００３４】
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、透析溶液がデバイス内を流れた後に透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように配置される。
一部の実施形態では、モジュールは、さらに、注入剤溶液を透析溶液内に導入するように適合された注入剤システムを含む。
【００３５】
一部の実施形態では、注入剤溶液は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む。
一部の実施形態では、注入剤システムは、透析溶液がデバイス内を流れた後に注入剤溶液を透析溶液内に導入するように配置される。
【００３６】
一部の実施形態では、注入剤システムは、注入剤溶液を含有する容器を含み、注入剤システムは、負圧を使用して注入剤溶液を容器から流体ラインへ引き込むように適合される。
【００３７】
一部の実施形態では、流体ラインは、容器から延びるラインが接続されるベンチュリ管を含む。
一部の実施形態では、モジュールは、モジュールが透析機械と連通するように接続されると、透析溶液をモジュールから透析機械に移動させるように適合されたポンプを含む。
【００３８】
一部の実施形態では、モジュールは、複数の異なる透析機械の任意の機械に着脱可能に連通接続されうる。
一部の実施形態では、モジュールは、複数の異なる透析機械の任意の機械に着脱可能に電気接続されうる。
【００３９】
一部の実施形態では、方法は、さらに、デバイスから出る溶液のナトリウム濃度を変化させた後に、デバイスから出る溶液を透析機械内に流す工程を含む。
一部の実施形態では、デバイスは、モジュールに連通するように接続され、モジュールは、透析機械に着脱可能に連通接続される。
【００４０】
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液を透析機械からデバイスへ移動させる工程を含む。
一部の実施形態では、使用済み透析溶液は、透析機械からリザーバに移動し、次に、リザーバからデバイスに移動する。
【００４１】
一部の実施形態では、方法は、さらにデバイスを出る溶液内に注入剤溶液を導入する工程を含む。
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液の流量を検出する工程を含み、注入剤溶液は、使用済み透析溶液の検出された流量に基づいて溶液内に導入される。
【００４２】
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液を除去した後に容器を廃棄する工程を含む。
一部の実施形態では、方法は、さらに接続ライン内に流体が存在しない場合、表示器（たとえば、可聴式表示器および／または可視的表示器）を起動させる工程を含む。
【００４３】
実施形態は、以下の利点の１つまたは複数を含みうる。
一部の実施形態では、透析システムは、家庭環境内で使用されうる。特に、吸着剤カートリッジが、水道水からの透析液の調製を可能にし、使用済み透析液が再循環されることを可能にするため、透析システムは、大量の水または透析溶液へのアクセスを必要としないか、高価な逆浸透性デバイスを必要としないか、あるいは、特別な配管または配線を必要としない。そのため、透析システムは、いくつかの以前のシステムと比較して、家庭内での使用をより実用的にする。
【００４４】
一部の実施形態では、透析システムは、透析溶液内のナトリウムレベルを制御する。ある実施形態では、たとえば、使用済み透析溶液は、透析溶液から毒素を除去し、同時に、ナトリウムを除去する吸着剤カートリッジ内を流れる。透析システムは、透析溶液内にナトリウム（たとえば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ））を送出して、ナトリウムレベルを所望範囲内に維持するデバイスを吸着剤カートリッジから下流に含みうる。透析溶液内のナトリウムレベルを所望範囲内に維持することは、患者の血液内のナトリウムレベルが増加または減少することにより患者が経験する不快感を軽減させるのに役立ちうる。
【００４５】
ある実施形態では、モジュールは、再生された透析液を形成するために、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどの一定の物質を、吸着剤カートリッジから出る流体内に送出するように適合されたシステムを含む。使用中にモジュールが接続される透析機械とは対照的に、モジュール内にこのシステムを設けることによって、モジュールと透析機械との間の電気接続の数が減少させることができる。これにより、電気接続エラーの可能性を低減することが可能である。
【００４６】
一部の実施形態では、透析システムは、吸着剤カートリッジマウントを含み、吸着剤カートリッジマウントは、流体が、吸着剤カートリッジマウント内に配設される吸着剤カートリッジ内を流れることを可能にするか、または、吸着剤カートリッジ内を流れることなく、吸着剤カートリッジホルダ内に直接流れることを可能にする。結果として、透析システムは、透析液が吸着剤カートリッジを通って流れる標準モードで、または、流体（たとえば、洗浄溶液またはすすぎ溶液）が吸着剤カートリッジを流れない異なるモード（たとえば、洗浄モードまたはすすぎモード）で実施されうる。この機構は、吸着剤カートリッジが存在しないときでも、流体が透析システムを通って循環することを可能にする。そのため、この機構は、吸着剤カートリッジを取外し、透析システムを通して洗浄溶液またはすすぎ溶液を循環させることによって、ユーザがシステムを洗浄し、かつ／または、すすぐことを可能にする。
【００４７】
一部の実施形態では、透析システムは、透析液が再循環されて複数回透析システム内を流されるモードで、または、システム内を一回流された後に、透析液が廃棄されるモードで使用されうる。そのため、ユーザは、処置が実施される方法に関するより多くの選択肢を与えられる。
【００４８】
他の態様、特徴、および利点は、説明および図面から、また、特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうるモジュールの概略図および透析機械の正面図である。
【図２】図１に概略的に示すモジュールが血液透析機械に接続された状態の、血液透析機械の正面図である。
【図３】透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうるモジュールの別の概略図および透析機械の正面図である。
【図４】透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御しうるモジュールのなお別の概略図および透析機械の正面図である。
【図５】透析機械および吸着剤カートリッジを保持する吸着剤カートリッジホルダを有するモジュールを含む透析システムの斜視図である。
【図６】吸着剤カートリッジが吸着剤カートリッジホルダ内に配置された状態の、図５の吸着剤カートリッジホルダの断面図である。
【図７】吸着剤カートリッジが取外され、吸着剤カートリッジホルダが折畳まれた構成にある、図５の透析システムの斜視図である。
【図８】吸着剤カートリッジが取外され、吸着剤カートリッジホルダが折畳まれた構成にある、図５の吸着剤カートリッジホルダの断面図である。
【図９】図５のモジュールの概略図および図５の透析機械の正面図である。
【図１０】模擬患者での４時間運転中の、ナトリウム変化を示すグラフである。
【図１１】模擬患者での４時間運転中の、導電率対ナトリウムレベルを示すグラフである。
【図１２】模擬患者での４時間運転中の、脱イオン化ボーラス注入に対する導電率応答を示すグラフである。
【図１３】模擬患者での４時間運転中の、連続希釈に対する導電率応答を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本開示は、一般に、透析システムおよび方法に関する。透析システムは、通常、透析溶液（たとえば、透析液）を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御することが可能なモジュールを含む。モジュールは、単独で、または、透析を促進する他のデバイスと共に使用されうる。
【００５１】
本明細書に述べる方法は、使用されたまたは使用済み透析溶液を透析機械からリザーバ内に引き込む工程、吸着剤カートリッジを通して透析溶液を流すことにより、使用済み透析溶液から電解質および代謝老廃産物を除去する工程、再循環される透析溶液を透析機械に戻るように給送する工程、および、再循環される透析溶液のナトリウムレベルを適切な生理的範囲内に操作する工程を含みうる。
【００５２】
本明細書で述べるシステムおよび方法は、有利には、多くの知られている透析システムおよび方法に関して生じる、大量の水の使用、高価でかつ騒音の大きい逆浸透性機器、および排出ラインの必要性をなくしうる。そのため、本明細書で述べるシステムおよび方法は、血液透析機械が、患者の家庭内での特別な配管または配線の設置を必要とすることなく、家庭環境での使用のために比較的容易に変更されることを可能にしうる。さらに、本明細書で述べるシステムおよび方法は、透析溶液内のナトリウムのレベルが、シングルパス方式の（ｓｉｎｇｌｅ−ｐａｓｓ）血液透析で達成されるのと実質的に同じ生理的範囲内に維持されることを可能にしうる。
【００５３】
図１を参照すると、透析システム１０は、透析機械３０に流体接続されるモジュール２０を含む。モジュール２０は、以下で説明されるように、透析溶液を再循環させ、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうる。
【００５４】
モジュール２０は、一般に、第１流体ループ２２、吸着剤デバイス２４、リザーバアセンブリ２６、およびナトリウムを制御するシステムを含む。モジュール２０の、吸着剤デバイス２４およびリザーバアセンブリ２６は、吸着剤デバイス２４およびリザーバアセンブリ２６が第１流体ループ２２に連通するように第１流体ループ２２に結合する。第１流体ループ２２は、透析溶液を、モジュール２０の種々のコンポーネントから透析機械３０に、そして、モジュール２０に戻るように循環させる流路を画定する導管を含む。
【００５５】
吸着剤デバイス２４は、尿毒症性毒素を除去することが可能な吸着剤カートリッジを含むハウジングを含む。一部の実施形態では、カートリッジは使い捨てである。カートリッジは、たとえば、使用してハウジングから取外された後に、廃棄されるように構築されうる。交換式カートリッジは、その後、モジュール２０のその後の使用のために、同様のカートリッジと交換されうる。カートリッジは、一連の層を通して水を浄化し、使用済み透析溶液を再生することができ、一連の層は、過剰の量のカチオン（たとえば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム）または本質的なイオンを除去または吸収することなく、溶液から、重金属（たとえば、鉛、水銀、ヒ素、カドミウム、クロム、およびタリウム）、オキシダント（たとえば、塩素およびクロラミン）、尿素、リン酸塩、および他の尿毒症性老廃代謝物（たとえば、クレアチニンおよび尿酸）を除去しうる。
【００５６】
一部の実施形態では、上述した機能を実施するカートリッジのコンポーネントは、活性炭を含む浄化層、ポリマーリン酸塩バインダを含むイオン交換層またはイオン交換吸着剤、ならびに、カチオンを排除する組成物（たとえば、本明細書でさらに述べる平坦膜／中空繊維、イオン交換膜、または尿素除去成分を囲むカプセル化剤）と共に、強酸カチオン交換樹脂および塩基樹脂（複数可）または尿素低下酵素およびイオン交換吸着剤を含む尿素除去層を含む。
【００５７】
ある実施形態では、カートリッジは、以下の層および材料、すなわち、炭酸ジルコニウムナトリウムまたは他のアルカリ金属−第ＩＶ族金属−炭酸塩、リン酸ジルコニウムまたは他のアンモニア吸収剤、アルミナまたは他の同様な材料、アルミナを担体としたウレアーゼまたは他の不動態化酵素層または珪藻土または酸化ジルコニウムなどの尿素をアンモニアに変換する他の材料、および、木炭などの粒状活性炭、または他の吸収剤を含む。炭酸ジルコニウムナトリウム成分は、リン酸吸収剤として働きうる。酸化ジルコニウムは、リン酸を除去するための対イオンまたはイオン交換体として働くことが可能であり、含水酸化ジルコニウム（たとえば、酢酸塩を含有する含水酸化ジルコニウム）の形態でありうる。酸化ジルコニウムはまた、カートリッジ内に配置されると、炭酸ジルコニウムナトリウムと混合されうる。
【００５８】
吸着剤カートリッジのいずれの実施形態でも使用されうる尿素低下酵素の非制限的な例は、天然に存在する（たとえば、ジャックビーンズ、他の種子、または細菌からのウレアーゼ）か、（たとえば、尿素低下酵素を発現し、かつ／または、分泌する、細菌、真菌、昆虫、または哺乳類細胞における）組み換え型技術によって生産されるか、合成的に生産される（たとえば、合成される）酵素を含む。一部の実施形態では、酵素はウレアーゼである。
【００５９】
ある実施形態では、吸着剤カートリッジは、さらに中空繊維を含む。中空繊維は、帯電イオンを積極的に排除すると共に、カートリッジの容量を増加させうる。中空繊維は、イオン排除材料でコーティングされることができ、イオン排除材料は、水浄化に似たメカニズムによって、尿素を通すが、カルシウムおよびマグネシウムなどの帯電イオンを積極的に排除する。中空繊維をコーティングする材料は、カルシウムおよびマグネシウムを効果的に排除し、したがって、透析溶液内にイオンを保持しうる、当業者に知られている任意の材料（たとえば、脂肪酸またはポリスルホンのようなポリマー鎖）でありうる。一般に、この作用を有させるため材料自体を正に帯電させる。一部の実施形態では、たとえば、中空繊維をコーティングするのに使用される材料は、酢酸セルロース（たとえば、三酢酸セルロース）である。コーティングするための中空繊維は、商業的に入手可能であり（たとえば、Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃａｒｅ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ）、当業者にとって入手可能な、任意の所望のイオン排除材料でコーティングされうる。
【００６０】
あるいは、中空繊維は、イオン選択性ナノろ過膜を含みうる。こうした膜は、いくつかの発売元（たとえば、Ａｍｅｒｉｄａ、Ｋｏｃｈ、ＧＥ、Ｈｏｅｃｈｓｔ、およびＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から商業的入手可能である。これらの膜は、イオン性物質が膜を通して拡散することを防止する孔径を有する。たとえば、１価よりも大きい負電荷を有するイオン（たとえば、硫酸塩およびリン酸塩）を排除する一方で、１価の電荷を有するイオンを通過させる（その逆の場合もあてはまる）能力を有するナノろ過膜が存在する。いずれの場合も、中空繊維デバイスは種々の寸法で入手可能であり、家庭内システムにおいて使用する大きさに作られうる交換式カートリッジに嵌合する程度に小さいものであることのみが必要である。
【００６１】
ある実施形態では、吸着剤カートリッジは、さらに上述した材料のような正に帯電した材料で被覆される平坦膜を含みうる。さらに、膜は正に帯電したイオンの通過を制限するイオン交換（たとえば、アニオン）膜（たとえば、Ａｓｔｒｏｍ（登録商標）Ｎｅｏｓｅｐｔａ（登録商標）ＡＦＸアニオン交換膜、ＰＣＡ  ＧｍｂＨ  ＰＣ−ＳＡアニオン交換膜）でありうる。有利には、このイオン交換膜はさらにリン酸塩を吸収する能力を有する。
【００６２】
カートリッジおよび／またはそのコンポーネントまたは層は、交換され（たとえば、膜、尿素低下酵素）、再生され（たとえば、樹脂、吸着剤）、かつ／または、必要なときに再使用するために無菌化されうる（たとえば、飽和、損傷、枯渇）。さらに、カートリッジ全体は交換式であり、そのため、たとえばカートリッジの再生効率が減少する（たとえば層飽和により）か、あるいは、カートリッジが磨耗するかまたは損傷を受けると、透析システムから取外されうる。
【００６３】
吸着剤カートリッジのさらなる例は、米国特許第６，８７８，２８３号、米国特許第７，０３３，４９８号、およびＳｏｒｂ'ｓＲＥＤＹカートリッジ（たとえば、“Ｓｏｒｂｅｎｔ  Ｄｉａｌｙｓｉｓ  Ｐｒｉｍｅｒ”ＣＯＢＥ  Ｒｅｎａｌ  Ｃａｒｅ  Ｉｎｃ．Ｓｅｐ．４  １９９３  Ｅｄｉｔｉｏｎおよび“Ｒｘ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｃｕｓｔｏｍ  Ｄｉａｌｙｓｉｓ”ＣＯＢＥ  Ｒｅｎａｌ  Ｃａｒｅ  Ｉｎｃ．Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅ．Ｓｅｐ．１９９３を参照されたい）に記載され、全て参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
【００６４】
モジュール２０のリザーバアセンブリ２６は、透析溶液を保持することが可能である。一部の実施形態では、図１に示すように、リザーバアセンブリ２６は、第１のまたは使用済みリザーバ２６ａおよび第２のまたは新しいリザーバ２６ｂを含む。第１および第２のリザーバは、初期流体量および透析処置の過程の間に起こりうる任意の流体蓄積を受け入れ収容するのに十分な任意のサイズまたは形状でありうる。リザーバは、硬質材料または軟質材料から構築されうる。リザーバはまた、開放した容器として形成されるか、またはリザーバは閉鎖した容器として形成されうる。リザーバが閉鎖した容器である場合、流体がリザーバに入るにつれて空気が排出されるように、容器は通気孔などの開口を含みうる。一部の実施形態では、第２リザーバ２６ｂは、第１リザーバ２６ａの流体容積容量より小さい流体容積容量を有する。第２リザーバ２６ｂは、さらに、ほぼ第１リザーバ２６ａの内部に嵌合する大きさに作られうる。第１および第２リザーバ２６ａ、２６ｂは、第２リザーバ２６ｂの流体容量に達すると過剰の流体が第１リザーバ２６ａ内に溢出するように、相互に配列され配置されうる。リザーバ２６ａ、２６ｂは、透析機械に固定可能に組み合わされうる。あるいは、リザーバは透析機械に取外し可能に取り付けられうる。リザーバは、透析機械上に任意の角度で配置されうる。図２に示すように、ある実施形態では、リザーバアセンブリ２６のリザーバ２６ａ、２６ｂは、血液透析機械３０の側面上のモジュール２０のハウジング内に配置される。
【００６５】
モジュール２０は、さらに、ナトリウムなどの電解質を制御するシステムを含みうる。図１に示すように、ナトリウムを制御するシステム４０は、第１流体ループ２２に連通するように接続された第３のまたは希釈リザーバ４２を含む。第１および第２リザーバ２６ａ、２６ｂと同様に、希釈リザーバ４２は、硬質材料または軟質材料から形成されうる。希釈リザーバは、システムのコンポーネントを通して循環する流体を希釈するのに十分な容積の流体を保持可能な任意のサイズまたは形状でありうる。通常、希釈リザーバ４２内に含まれる希釈液は水である。しかし、他の様々な適切な希釈液も使用されうる。
【００６６】
ナトリウムを制御するシステム４０は、さらに、第１流体ループ２２および希釈リザーバ４２に連通するように接続された３方弁５０を含む。以下で説明するように、３方弁５０は、希釈リザーバ４２を充填することが望ましいときに、吸着剤カートリッジ２４から出る流体を希釈リザーバ４２内に送るように配置され、吸着剤カートリッジ２４が充填されると、吸着剤カートリッジ２４から出る流体を新しいリザーバ２６ｂ内に送るように配置されうる。
【００６７】
モジュール２０は、さらに、溶液内のナトリウムイオン濃度の測定など、電解質濃度の測定が可能な計測器を含みうる。たとえば、計測器は、導電率計またはｐＨ計でありうる。ある実施形態では、モジュールは、透析液流体内のアンモニア分子および／またはアンモニウムイオンを検出するアンモニアおよび／またはアンモニウムイオン監視デバイスを含む。アンモニア分子および／またはアンモニウムイオンの検出は、アンモニアおよび／またはアンモニウムイオンがモジュールによる処置を受けている患者内に導入されるのを抑制しうる（防止しうる）。さらに、アンモニアおよび／またはアンモニウムイオンの検出は、モジュールの吸着剤カートリッジの効率を監視すること、ならびに、吸着剤カートリッジが適切に作動していることを表示することを可能にする。モジュールはまた、たとえば、流体の流れを始動および停止させる種々の弁、流体ポンプまたは他の流体の流れを生成するデバイス、流れを検出し、流量を測定する流量計、透析液の温度を制御する透析液流体加熱器、および、透析処置の実行に関与しうる他の周知のデバイスを含みうる。
【００６８】
なお図１を参照すると、モジュールのコンポーネント（たとえば、弁、ポンプなど）を制御するために、マイクロプロセッサ７０が、モジュールのコンポーネントに電気接続されている。マイクロプロセッサ７０は、予めプログラムされた命令に応答して、または、熟練した臨床医によって判定される患者のニーズに応じて、ポンプ流量ならびにモジュールのコンポーネントのタイミングおよび配列を、制御し、変更し、調整しうる。モジュールおよび／または透析システムは、さらに、本明細書で述べるシステムおよびデバイスを作動させ制御する適切なソフトウェアを含みうることを当業者は理解するであろう。
【００６９】
モジュールは、Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃａｒｅ  ２００８Ｋデザインのバージョンなどの、血液透析機械３０に結合される。血液透析において、血液は、動脈チャネルを通って動脈圧センサまで流れる。動脈圧センサは、動脈側の回路を通って流れる血液の圧力を監視することができるように変換器を含む。その後、血液は蠕動ポンプなどのポンプに隣接するチャネルの一部分を通って流れる。ポンプは、回路を通して血液を強制的に流す。次に、血液は透析器まで、続いて静脈圧センサまで流れる。血液が、そこを通して取り出され、また戻されるアクセスポートは、患者の上の好都合かつ適切な場所にあり、任意の適切な医療チュービングによって血液透析機械に接続されうる。
【００７０】
動脈圧センサは、ポンプの前に配置されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、ポンプの後ろにある。ある実施形態では、圧力センサは、血液ポンプの前後両方に配置される。
【００７１】
本明細書で述べる透析システムは、高い透析液流量（約５００ｍｌ／分）を可能にするなどの利点を提供しうる。そのため、透析液流量を標準的な血液透析と同様にすることができ、それにより、よりよいクリアランスを提供し、１週当たり６回以上の処置を必要とする現在の家庭用血液透析機械と比較して、たった３〜４回の透析処置を可能にする。透析システムのさらなる利点は、透析システムが異なる圧力で作動するモジュールおよび透析機械を可能にし、それにより、吸着カートリッジの変形または破裂、および、透析機械のエア・ロックが抑制されることである。さらに、透析システムは、シングルパス透析と比較して、大幅に低減された容積の新しい透析液を使用する。たとえば、モジュールおよび透析システムが完全な透析処置のための新しい透析溶液を提供するのに、６リットルの容積の水道水で十分でありうる。
【００７２】
ここで、図１を参照して透析システムの作動方法を説明する。始動の初期段階（水供給および排出が利用される場合）において、コネクタ８０は、流体導管１００によって水（たとえば、水道水）供給源に接続されるコネクタレセプタクル９０内に挿入され、コネクタ８２は、流体導管１１２によって排出または老廃物バッグに接続されるコネクタレセプタクル９２に挿入される。吸着剤カートリッジ２４は、この時点では第１流体ループ２２に接続されない。
【００７３】
次に入口弁５６が開放されて、水道水が流体導管１００を介して入口弁５６を通ってシステムに入ることを可能にし、続いてレセプタクル９０およびコネクタ８０を通って流体導管１０２内に入ることを可能にする。同時に、３方弁５０が閉められ、水道水が継続して弁５０を通って流体導管１０６まで進み、リザーバ２６ｂ内に入ることを可能にする。入口弁５６は、適切な容積の水道水がシステムに入るまで開放されたままにされる。流入する水の容積は、たとえば、監視のために電子回路７０に接続可能なフロートスイッチまたはスケールなどの商業的に入手可能なデバイスによって検知されうる。あるいは、患者は、開口を通して新しいリザーバ２６ｂに到るようにシステム内に水道水を注ぐことができ、入口弁５６および関連する監視デバイスについての必要性をなくす。一部の実施形態では、約６リットルの水道水がシステム内に導入される。あるいは、８〜９リットルの容積の水道水が何人かの患者に使用されてもよい。
【００７４】
システムが初期プライミングされると、患者は、レセプタクル９０からコネクタ８０を取外し、レセプタクル９６において吸着剤カートリッジ内にコネクタ８０を挿入することによって、また、レセプタクル９２からコネクタ８２を取外し、レセプタクル９４内にコネクタ８２を挿入することによって、吸着剤カートリッジ２４を流体ループ２２に接続する。コネクタ８０および８２がそれぞれレセプタクル９６および９４内に挿入された状態で、流体ループ２２を通って循環する流体は、吸着剤カートリッジ２４を通過しうる。
【００７５】
使用済み透析液リザーバ２６ａを起点に、流体は、使用済み透析液リザーバ２６ａの底部から出て流体導管１０８を通り、流体導管１１４を介して吸着剤カートリッジ２４の底部に入る。流体は、吸着剤カートリッジ２４を通過し、吸着剤カートリッジ２４の上部から出て、流体導管１１６を介してレセプタクル９６およびコネクタ８０を通って流体導管１０２に入る。
【００７６】
３方弁５０は、制御ライン７２を介して電子回路７０によって駆動され、処理された流体が流体導管１０４を介して希釈リザーバ４２内に入ることを可能にする。注入ポンプ６０は、この時点では停止され、流体を希釈リザーバ４２内に充填させる。この容積の無ナトリウム流体は、処置の後半で、透析システム内を循環する透析溶液のナトリウム含有量全体を希釈するために使用される。
【００７７】
希釈リザーバ４２が充填されと、弁５０が開かれ、それにより、使用済みリザーバ２６ａおよび吸着剤カートリッジ２４からの残りの流体が、流体導管１０６を流れ、新しいリザーバ２６ｂに入る。この段階で、流体は新しいリザーバ２６ｂから透析機械３０に送出され、透析機械３０において、流体に（液体形態または粉末形態の）既知の濃縮物が添加され、ベースのナトリウムおよび重炭酸塩レベルを達成する。この添加プロセスは、手動でまたは自動で実施されうる。この時点で、上述したように、流体は透析機械３０およびモジュール２０を通って循環し続ける。
【００７８】
流体は、圧力ポンプ６４によって新しいリザーバ２６ｂから流体導管１１８を通って透析機械３０内に引き込まれ、圧力ポンプ６４は、流体導管１２０を介して透析機械３０に十分に給送するように調整されうる。透析機械３０内で、流体の電解質レベルを医師によって指定されたレベルに調整するために、マグネシウム、カルシウム、カリウム、ブドウ糖、および他の所望の成分を含有する酸が既知の量の水で釣り合わされる。処置中、吸着剤カートリッジ２４内のナトリウムレベルは漸増する傾向にあるため、吸着剤カートリッジ２４を流れる流体のナトリウムレベルが増加する。酸濃縮物からのさらなる容積の水は、吸着剤カートリッジ２４によって生成されるナトリウムレベルの希釈に寄与し、使用済みリザーバ２６ａ内の水レベルを増加させうる。使用済み透析液は、流体導管１２２に接続される排出ラインを通って血液透析機械３０を出て、使用済みリザーバ２６ａ内に移動する。
【００７９】
使用済み透析液は、ポンプ６２によって使用済みリザーバ２６ａから吸着剤カートリッジ２４に引き込まれる。吸着剤カートリッジ２４を通過した結果、尿素などの毒素、ならびに、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどのいくつかの透析液成分は、使用済み透析液から取除かれる。吸着剤カートリッジ２４から出た再循環される透析液は、その後、新しいリザーバ２６ｂに搬送され、最終的に透析機械３０を通して戻されるように循環される。
【００８０】
処置中、透析機械３０から送信される信号は、患者へ向かう再循環される透析液の導電率のための制御ライン７６を介してマイクロプロセッサ７０によって監視される。Ｃａ、Ｍｇ、およびＫが容積的に釣り合わされ、吸着剤カートリッジ２４から出る無Ｃａ、無Ｍｇ、および無Ｋ溶液に添加されるため、ベース導電率に対する任意の変化は、一般に、吸着剤カートリッジ２４によってもたらされるナトリウム生成の結果である。ナトリウム含有量がマイクロプロセッサ７０に通信するソフトウェアに入力された特定のレベル設定を超える場合、マイクロプロセッサ７０は注入ポンプ６０を起動させる信号を別の制御ライン７４を介して注入ポンプ６０に送信し、処置の前に希釈リザーバ４２に収集された無ナトリウム溶液によって、リザーバ容積内のナトリウムをさらに希釈する。代替の制御方法は、モジュール２０に給送する血液透析機械３０の排出ラインにおいて導電率を監視することであり、透析機械３０からモジュール２０への電子信号についての必要性をなくす。
【００８１】
希釈方法に対する代替の実施形態は、透析機械の雄コネクタを希釈リザーバ４２に差し込むことができる希釈リザーバ４２のレセプタクルを有することであり、透析機械３０は、透析機械のマイクロプロセッサを使用してシステム内で無ナトリウム流体を釣り合わせることができ、それにより、注入ポンプ６０についての必要性がなくなる。
【００８２】
希釈方法に対する別の実施形態は、透析機械３０内でポンプによって釣り合わされることができるパッケージされた無ナトリウム水を希釈液として利用することであり、それにより、弁５０、希釈リザーバ４２、および、注入ポンプ６０についての必要性がなくなる。
【００８３】
希釈システムのための制御方法は、別法としてまたは付加的に、血液透析機械からの電子フィードバック、別個の導電率プローブ、または時間制限の設けられた配置であってもよい。
【００８４】
処置の終了によって、患者は、希釈リザーバ４２を外し、コネクタ８０をレセプタクル９０に、また、コネクタ８２をレセプタクル９２に再挿入する。この時点で、排出ラインが使用される場合、ポンプ６２は、リザーバ２６ａ、２６ｂを空にすることができ、次の処置まで、システムが空の状態に戻される。あるいは、患者が処置の終了時に手動でリザーバを空にすることで、排出ラインをなくすことができる。
【００８５】
リザーバ２６ａ、２６ｂを排出した後、モジュールおよび透析機械は漂白剤などの洗浄溶液を、モジュールの流体ループ２２を通して透析機械３０内へ、さらに透析機械３０を通り、モジュール２０に戻るように循環させることにより洗浄されうる。透析システムの消毒は、別法としてまたは付加的に、加熱消毒技法を含みうる。
【００８６】
特定の実施形態が述べられたが、他の実施形態が可能である。
たとえば、ナトリウムを制御するシステム４０は、システムを流れる流体内のナトリウムレベルを減少させるように適合されるものとして述べられたが、ナトリウムを制御するシステムは、別法としてまたは付加的に、システムを流れる流体内のナトリウムレベルを増加させるように適合されてもよい。図３に示すように、たとえば、ナトリウムを制御するシステム４０Ａは、希釈リザーバ４２に加えて、ナトリウム濃縮物溶液を含有する容器４４を含む。オン−オフ流れスイッチまたは弁５２は、希釈リザーバ４２とフローポンプ６０との間に配置され、オン−オフ流れスイッチまたは弁５４は、ナトリウム濃縮容器４４とフローポンプ６０との間に配置される。フローポンプ６０は、弁５２および５４の状態に応じて、ナトリウム濃縮物溶液または希釈液容積を第１流体ループ２２に注入するのに役立ちうる。吸着剤カートリッジ２４から出る流体が著しく高いレベルのナトリウムを有する（これは、吸着剤カートリッジ２４内でナトリウムレベルが漸増するために起こりうる）と判定された場合、弁５２が開放され、弁５４が閉鎖され、さらにポンプ６０が起動されて希釈水を流体導管１０６内に引き込む。一方、吸着剤カートリッジ２４から出る流体内のナトリウムレベルが低過ぎる（これは、新しい吸着剤カートリッジ２４が、そこを通過する流体からナトリウムを取除くことにより、処置の初期段階で起こりうる）場合、弁５２が閉鎖され、弁５４が開放され、さらにポンプ６０が起動されてナトリウム濃縮物溶液を流体導管１０６内に引き込む。上述のように、透析溶液内のナトルウムレベルを調整し操作するために、したがって患者のナトリウムレベルを調整し操作するために、ナトリウム濃縮物が使用されうる。
【００８７】
ナトリウムを制御するシステムは、システムを通って循環する流体に添加されうる希釈液（たとえば、水道水）を含む希釈リザーバを含むものとして述べられたが、別法としてまたは付加的に、循環する流体内のナトリウムレベルを制御するために他のデバイスが使用されうる。たとえば図４に示すように、一部の実施形態では、ナトリウムを制御するシステム４０Ｂは、システムを通って循環する流体からナトリウムを除去するのに使用されうる強酸／強塩基樹脂の組合せを含むカラム４６を含む。カラム４６は交換式カートリッジから形成されうる。あるいは、カラム４６は脱イオン化ポリッシャから形成されうる。強酸／強塩基樹脂の組合せは、透析溶液からナトリウムを除去し、ｐＨを制御することができる。ナトリウムを制御するシステム４０において、３方弁５０は、第１流体ループ２２およびカラム４６に連通するように接続される。システムを通って循環する流体内で過剰のナトリウムレベルを検出すると、３方弁５０が使用されて、流出液が吸着剤カートリッジ２４からカラム４６内の強酸／強塩基イオン交換樹脂混合物を通るように方向転換され、それにより、水と引換えにナトリウムが除去されうる。有利には、この方法は、システムを通って循環する流体に水を添加することなく、ナトリウムレベルを調整することができる。そのため、希釈を補うためのさらなるリザーバ容積は必要とされない。しかしながら、脱イオン化ポリッシャを再生するための交換プログラムが使用されてもよい。希釈システムまたはイオン交換システムのための制御方法は、血液透析機械からの電子フィードバック、別個の導電率プローブ、または時間制限を設けられた配置を介しうる。
【００８８】
先に説明した特定のシステムの透析機械は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどの透析溶液の溶質を、循環される透析溶液に添加するように適合されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、モジュールが、循環される透析溶液内に透析溶液溶質を添加するシステムを含む。
【００８９】
リザーバアセンブリ２６は、モジュールによって形成されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、新しい透析溶液および使用済み透析溶液を保持する別個のバッグ（たとえば、使い捨てバッグ）がモジュールに接続される。
【００９０】
ある実施形態では、モジュールは、吸着剤カートリッジホルダまたはマウントを含み、吸着剤カートリッジホルダまたはマウントは、透析溶液がホルダに接続される吸着剤カートリッジを通過することができる第１構成に、または、吸着剤カートリッジを通過することなく、透析溶液がマウントを通って送られる第２構成に設置されうる。
【００９１】
図５は、透析機械３０に連通するように接続されたモジュール２２０を含む透析システム２００を示す。モジュール２２０は、吸着剤カートリッジ２４を保持するように構成された吸着剤カートリッジホルダ３００を含む。モジュール２２０はまた、注入剤容器２２８および塩化ナトリウム容器２３０から延びる流体ライン２２４、２２６が接続される多岐管２２２、透析液バッグまたはリザーバ２３８から延びる流体ライン２３４、２３６が接続される多岐管２３２、アンモニウム（ＮＨ４）センサ２４６から延びる流体ライン２４２、２４４が接続される多岐管２４０を含む。モジュール２２０は、さらに、プライミング溶液バッグ、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグおよび／または排出バッグなどの他のコンポーネントをモジュール２２０に接続するのに使用されうる多岐管２４８を含む。多岐管２２２、２３２、２４０、および２４８はそれぞれ、たとえば、上述した種々のコンポーネントをそれぞれの多岐管に接続するために流体ラインがその上に配置されうる突出部を含みうる。別法としてまたは付加的に、種々の他の適した接続機構のうちの任意の機構が流体ラインを多岐管に接続するのに使用されうる。
【００９２】
図５に示すように、開放位置にあるとき、多岐管２２２は、注入剤溶液（たとえば、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む溶液）および塩化ナトリウム溶液をモジュール２２０を通って循環する流体内に送出させる。モジュール２２０内のポンプおよび弁は、たとえば、注入剤溶液および塩化ナトリウムをモジュール２２０内で循環する流体内に送るために起動されうる。同様に、多岐管２３２は、流体がモジュール２２０からバッグ２３８へ、また、その逆に搬送されることを可能にする。モジュール２２０内のポンプおよび弁を使用して、流体は、多岐管２３２に接続される流体ライン２３４を介してバッグ２３８内に送られ、また、バッグ２３８から吸引されうる。多岐管２４０は、流体が、モジュール２２０からアンモニウムセンサ２４６へ、また、その逆に搬送されることを可能にする。所望の方法でモジュール２２０内のポンプおよび弁を起動することによって、流体は、モジュール２２０からアンモニウムセンサ２４６に送られ、また、アンモニウムセンサ２４６からモジュール２２０に戻るように引き込まれうる。多岐管２４８はまた、使用中に開放された構成で設置されることができ、また、モジュール内のポンプおよび弁を起動することによって、流体が、バッグ（たとえば、プライミング溶液バッグ、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグ）からモジュール２２０に引き込まれ、かつ／または、モジュールからバッグ（たとえば、排出バッグ）に送られることができるように流体ラインに接続されうる。図５に示すように、吸着剤カートリッジ２４がカートリッジホルダ３００に連通するように接続された状態で、モジュール２２０内を循環する流体は吸着剤カートリッジ２４を通過することができる。
【００９３】
透析処置中、モジュール２２０は、図５に示す方法で構成されて、モジュール２２０内で循環する流体と、吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２８、塩化ナトリウム容器３０、透析液バッグ３８、アンモニウムセンサ４６、および場合により、多岐管２４８を介してモジュール２２０に接続されうるさらなるバッグとの間の連通を可能にする。
【００９４】
図６は、吸着剤カートリッジ２４を保持するカートリッジホルダ３００の断面図である。図５および６に示すように、カートリッジホルダ３００は、背部３０２、背部３０２の底部分に枢動可能に接続されるベース３０４、および、背部３０２の上部分に枢動可能に接続されたアーム３０６を含む。吸着剤カートリッジ２４は、ベース３０４とアーム３０６との間に配置され、ベース３０４とアーム３０６によって所定位置に保持されうる。図６を参照すると、流体通路３０８、３１０は、それぞれ、ベース３０４およびアーム３０６を通って延びる。ベース３０４およびアーム３０６はまた、取付け具（たとえば、雄型ニップル）３１２、３１４を含み、取付け具３１２、３１４は、吸着剤カートリッジ２４と連携して、流体通路３０８、３１０を、吸着剤カートリッジ２４の内部チャンバと連通状態に置き、また、吸着剤カートリッジ２４をベース３０４とアーム３０６との間の所定位置に保持するのに役立つ。この構成は、流体が、ベース３０４の流体通路３０８を通って吸着剤カートリッジ２４の内部チャンバ内に流れることを可能にする。流体は、吸着剤カートリッジ２４を通ってアーム３０６の流体通路３１０内に流れうる。ベース３０４および／またはアーム３０６は、ばね式でありうる。これは、吸着剤カートリッジ２４が、使用中に（たとえば、カートリッジ内の流体保持力および流体圧に応答して）拡張しまたは収縮する場合に、ベース３０４およびアーム３０６が、そのヒンジ軸を中心に回転することを可能にしながら、ベース３０４およびアーム３０６が吸着剤カートリッジ２４を保持するのに役立ちうる。ベース３０４およびアーム３０６の流体通路３０８、３１０は、カートリッジホルダ３００がモジュール２２０から流体（たとえば、使用済み透析溶液）を受取り、流体（たとえば、再循環される透析溶液）をモジュール２２０に戻すことができるように、モジュール２２０内の流体ラインに接続される。
【００９５】
再び図５を参照すると、透析中、以下でより詳細に述べるように、使用済み透析溶液は、透析機械３０からモジュール内に移動し、モジュールにて、使用済み透析溶液は、吸着剤カートリッジ２４を通過し、その後、吸着剤カートリッジ２４から出た再循環される透析溶液は、透析機械３０に戻るように移動する。使用済み透析溶液が吸着剤カートリッジ２４を流れるとき、尿素などの毒素ならびにカルシウム、マグネシウム、およびカリウムなどの他の物質は、使用済み透析溶液から取除かれる。ナトリウムはまた、使用済み透析溶液が吸着剤カートリッジ２４を通過するときに、使用済み透析溶液から取除かれるか、または、使用済み透析溶液に添加されうる。そのため、吸着剤カートリッジ２４から出た再循環される透析溶液のカルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムレベルは、こうした物質の濃度を所望のレベルまで回復させるために（たとえば、再循環される透析溶液内にカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムおよび／または希釈液を導入することによって）変化されうる。再循環される透析溶液は、その後、透析機械３０内の透析器を流れるため、毒素は、患者の血液から透析溶液内に搬送され、使用済み透析溶液を形成する。この使用済み透析溶液は、その後、再びモジュール２０を通して循環されて、使用済み透析溶液が再循環または再生される。このプロセスは、所望の量の毒素が患者の血液から除去されるまで繰返されうる。ただ廃棄されるのと対照的に、透析溶液は処置中に再循環されるため、処置中に使用される透析溶液の容積は、いくつかの従来の血液透析技法に比べて実質的に減少しうる。さらに、カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムなどの透析溶液内の種々の物質の濃度を維持することは、処置中に患者が不快を感じることを防止するのに役立ちうる。
【００９６】
再び図６を参照すると、バイパスコンポーネント３１６が、カートリッジホルダ３００の背部３０２に固定される。バイパスコンポーネント３１６は、ポート３１８および３２０を含み、ポート３１８および３２０は、（吸着剤カートリッジ２４がカートリッジホルダ３００から取外された後）ベース３０４およびアーム３０６が枢動して背部３０２と係合状態になると、ベース３０４およびアーム３０６の取付け具３１２および３１４を受取るように配置される。バイパスコンポーネント３１６はまた、背部３０２内に延び、ポート３１８、３２０を互いに流体接続する流体通路３２２を含む。バイパスコンポーネント３１６は、吸着剤カートリッジ２４がカートリッジホルダ３００から取外されたときでも、流体がカートリッジホルダ３００を通過することを可能にする。
【００９７】
図７は、全ての外部コンポーネント（たとえば、吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２２８、塩化ナトリウム容器２３０、バッグ２３８、およびそれらの関連する流体ライン）がモジュール２２０から外され、多岐管２２２、２３２、２４０、および２４８ならびにカートリッジホルダ３００が閉鎖位置にある状態のシステム２００を示す。多岐管２２２、２３２、２４０、および２４８ならびにカートリッジホルダ３００は、その閉鎖位置にあるとき、流体がモジュール２２０から出ることを抑制し（たとえば、防止し）、そのため、流体（たとえば、清浄溶液またはすすぎ溶液）が、モジュール２２０と透析機械３０内の閉回路内で循環することを可能にする。多岐管はそれぞれ、たとえば、多岐管が液密シールを生成する閉鎖位置にあるとき、多岐管の流体ライン接続ポートに隣接するかまたは流体ライン内に延びる部材を含みうる。
【００９８】
図８は、折畳まれるかまたは閉鎖した構成のカートリッジホルダ３００の断面図である。図７および８を参照すると、この折畳まれた構成では、ベース３０４およびアーム３０６は、背部３０２の方に枢動し、取付け具３１２、３１４は、バイパスコンポーネント３１６のポート３１８および３２０内に配設される。この構成は、流体が、ベース３０４の流体通路３０８を通り、バイパスコンポーネント３１６を通して延びる流体通路３２２内に流れることを可能にする。流体は、その後、バイパスコンポーネント３１６の流体通路３２２からアーム３０６の流体通路３１０に流れる。そのため、吸着剤カートリッジ２４がカートリッジホルダ３００から取外されたときでも、流体の流れは、カートリッジホルダ３００を通して維持されうる。
【００９９】
外部コンポーネント（たとえば、吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２２８、塩化ナトリウム容器２３０、バッグ２３８、およびそれらの関連する流体ライン）は、使い捨ての１回使用コンポーネントとして構築され、そのため、透析処置の終了後に、モジュール２２０から外されて廃棄されうる。多岐管および吸着剤カートリッジホルダ３００は、その後、閉鎖されることができ、清浄溶液および／すすぎ溶液が、モジュール２２０および透析機械３０を通して循環されて、その後の使用のためにモジュール２２０および透析機械３０を準備しうる。
【０１００】
図９は、透析機械３０に結合するモジュール２２０の概略図である。図９に示すように、モジュール２２０に接続されるものとして述べられた外部コンポーネントに加えて、透析液バッグ２５０および排出バッグ２５２もまた、多岐管２４８を介してモジュール２２０に接続される（図５および７に示す）。さらに、希釈液バッグ２５４は、透析機械３０に連通される。
【０１０１】
ここで、図９を参照して、血液透析を実施する方法を述べる。透析処置を始める前に、透析液が透析液バッグ２５０から引き込まれ、吸着剤カートリッジ２４を通過し、バッグ２３８に送られる。これは、弁２５８、２６０を開放し、弁２６２を閉鎖した状態で、ポンプ２５６を起動することによって行われうる。バッグ２５０を出て、弁２５８を流れた後、透析液は、流体の圧力およびライン内での流体の存在または非存在を検出するように適合された流体検出器２５５を通過する。このタイプの流体検出器は、たとえば、Ｉｎｔｒｏｔｅｋ  ａｎｄ  Ｃｏｓｅｎｓｅから入手できる。透析液は、流体検出器２５５がライン内の流体の不在（透析液が全て、バッグ２５０からモジュール２２０内に強制的に流されたことを示す）を検出するまで、バッグ２５０から引出される。ライン内での流体の不在を検出すると、流体検出器２５５は、この情報を制御ユニット（たとえば、マイクロプロセッサ）に送信することができ、制御ユニットは、モジュール２２０および／または透析機械３０内で透析液を再循環させるように、システム全体の弁およびポンプを作動させうる。
【０１０２】
吸着剤カートリッジ２４に達する前に、透析液は流量計２６１を通過し、流量計２６１は、流量計２６１を通過する透析液の流量を測定するように構成される。透析液の流量を表す信号は、流量計２６１から制御ユニット（たとえば、マイクロプロセッサ）に送信されうる。以下で説明するように、透析液の検出される流量が使用されて、透析液内への注入剤の調量が制御されうる。
【０１０３】
透析液が吸着剤カートリッジ２４を流れるとき、カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムなどのいくつかの物質が、透析液から除去されてもよい。先に説明したように、吸着剤カートリッジ２４はまた、吸着剤カートリッジ２４を通って流れる流体から尿素などの毒素を除去するように適合されるが、透析液バッグ２５０からの透析液は、一般に尿素を全く含有しないであろう。吸着剤カートリッジ２４の上部を出ると、透析液は、透析液内のガスを確実に放出するのに役立つ気泡トラップ２６５を通って流れる。弁２６６が閉鎖した状態で、透析液は、その後、流体ライン２６５を通して強制的に流される。マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む注入剤溶液は、その後ポンプ２６８を起動することによって、注入剤溶液容器２２８から流体ライン２６５内に送られる。透析液および注入剤溶液の組合せは、混合チャンバ２７０内で混合される。
【０１０４】
混合チャンバを出た後、透析液は流体ライン２６５を通って流れ、導電率計２７２を通過する。導電率計２７２は、導電率計２７２を通過する流体の導電率に基づいて、流体内のナトリウムの濃度を推定する。ポンプ２７４および弁２７６、２７８は、その後、透析液内のナトリウムレベルが所望のレベルより低いことが導電率の測定値によって示された場合、塩化ナトリウム容器２３０から流体ライン２６５内に塩化ナトリウムを導入するように、または、透析液内のナトリウムレベルが所望のレベルより高いことが導電率の測定値によって示された場合、流体ライン２６５内に希釈水（たとえば、ＡＡＭＩ品質の水）を導入するように起動されうる。希釈水は、透析機械３０に接続されるバッグ２５４から、流体ライン２６５を流れる透析液に送出される。透析機械３０は、バッグ２５４から希釈水を引き込み、希釈水をモジュール２２０に送出し、モジュール２２０内で、希釈水は、弁２７８に向かって流体ライン２７７を通過する。ポンプ２７４を起動し、弁２７８を開放することによって、希釈水が流体ライン２６５内に調量されうる。同様に、ポンプ２７４を起動し、弁２７６を開放することによって、塩化ナトリウム溶液が流体ライン２６５内に調量されうる。
【０１０５】
流体ライン２６５に達する前に、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液は、流体の存在または不在を検出しうる流体検出器２６９および２７５を通過する。流体検出器２６９および２７５は、先に説明した流体検出器２５５と構造的に同様でありうる。
【０１０６】
マイクロプロセッサが使用されて、ポンプ２６８、２７４および弁２７６、２７８が制御される。マイクロプロセッサは、流量計２６１、導電率計２７２、ポンプ２６８、２７４および弁２７６、２７８に接続される。透析液の測定された流量は、流量計２６１からマイクロプロセッサへ信号の形態で送信される。マイクロプロセッサは、流量計２６１によって測定される透析液の流量に応じてポンプ２６８を制御する。この機構は、所望の量の注入剤を確実に透析液に添加するのに役立ち、また、所望の割合の注入剤を確実に透析液に添加するのに役立つ。導電率の測定値は、同様に、導電率計２７２からマイクロプロセッサへ信号の形態で送出され、それに応答して、マイクロプロセッサは、注入剤溶液、塩化ナトリウム溶液および／または希釈水を流体ライン２６５内に導入する信号を、ポンプ２６８、２７４および弁２７６、２７８に送出する。
【０１０７】
マイクロプロセッサはまた、流体検出器２６９、２７５に接続される。それぞれのライン内での流体の不在を検出すると、流体検出器２６９、２７５は、システムを停止させうる信号、または、注入剤容器２２８および／または塩化ナトリウム容器２３０が空であるという指示をユーザに提供しうる信号を、マイクロプロセッサに送信しうる。それに応答して、ユーザは、たとえば、注入剤容器２２８および／または塩化ナトリウム容器２３０を交換するかまたは再充填することができる。
【０１０８】
導電率計２７２を通過した後、透析液は、逆止弁２７９を通って、透析液内のアンモニウムレベルを検出するアンモニウムセンサ２６４内に流れる。透析液内のアンモニウムレベルが許容可能な範囲内にある場合、透析液はバッグ２３８内に流される。
【０１０９】
カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムの所望の濃度を有する透析液によってバッグ２３８を所望のレベルに充填した後、ポンプ２８０は、バッグ２３８から透析機械３０内に透析液を引き込むように起動される。透析液は、透析機械３０を通って循環され、透析機械３０内では透析器を通過する。同時に、患者の血液は透析器を通過する。結果として、尿素などの毒素は、患者の血液から透析液へ透析器の浸透性膜を通って搬送される。透析器から出た使用済み透析液は、その後、モジュール２２０に戻される。
【０１１０】
使用済み透析液は、モジュール２２０内の流体ライン２８２を通過する。透析機械に戻るように循環される透析液の所望の容積に応じて、使用済み透析液は、流体ライン２８２を通って強制的に送られるため、弁２８４を開放し、弁２８６を閉鎖することによって、バッグ２３８に送られうる。透析の結果、たとえば透析液が透析機械３０の透析器を通過する時、患者由来の流体が透析液に添加されてもよい。そのため、使用済み透析液の一部をバッグ２３８に送ることにより、ほぼ一定の容積の透析液が、処置の間モジュール２２０および透析機械３０を通って循環することを確実にするのに役立ちうる。流体ライン２８２内のポンプ２５６は、バッグ２３８に送られない使用済み透析液の容積を、カートリッジホルダ３００のベース３０４を介して吸着剤カートリッジ２４内に強制的に送る。使用済み透析液が吸着剤カートリッジ２４を流れるため、尿素が、使用済み透析液から除去される。カルシウム、マグネシウム、およびカリウムはまた、吸着剤カートリッジ２４によって使用済み透析液から取除かれる。再循環される透析液またはカートリッジ流出液は、吸着剤カートリッジ２４を出ると、気泡トラップ２６４を通過し、吸着剤カートリッジ２４内での化学反応の結果として生成されうるガスが、再循環される透析液から除去されうる。先に説明した方法で、再循環される透析液が吸着剤カートリッジ２４から出た後、注入剤溶液が再循環される透析液内に導入され、導電率計２７２における導電率の測定値に基づき、塩化ナトリウムまたは希釈水が再循環される透析液に添加されうる。処置の初期段階では、吸着剤カートリッジが、そこを通過する流体からナトリウムを取除きやすい傾向にあるため、再循環される透析液内のナトリウムレベルは所望のレベルより低くなる傾向がある。その結果、処置の初期段階では、再循環される透析液内のナトリウムの濃度を増加させるために、主に塩化ナトリウムが流体ライン内に注入されることになる。しかし、処置の後期では、吸着剤カートリッジは高いレベルのナトリウムを含有し、そのため、使用済み透析液が吸着剤カートリッジを流れるときに、使用済み透析液内にナトリウムを放出し始める。これは、流体ライン２６５を流れる再循環される透析液内に所望のレベルより高いレベルのナトリウムをもたらし、再循環される透析液内への希釈水の注入をもたらす。
【０１１１】
再循環される透析液は、その後、逆止弁２７９を通り、アンモニウムセンサ２４６内に流れる。アンモニウムセンサ２４６は、吸着剤カートリッジ２４の状態を判定するのに役立ちうる。たとえば、吸着剤カートリッジ２４が使用されるにつれて、透析液内のアンモニウムレベルが増加することになる。所定のアンモニウムレベルに達すると、処置は終了されうる。あるいは、所定のアンモニウムレベルに達すると、吸着剤カートリッジ２４は、新しい吸着剤カートリッジと交換され、処置が再開されうる。
【０１１２】
アンモニウムセンサを出た後、再循環される透析液は、バッグ２３８および／または透析機械３０に送られる。たとえば、同じ量の流体が透析機械３０に確実に出入りするようにするために、Ｔ弁２８１は、流体ライン２８３を介して透析機械３０に透析液の一部分を送り、任意の過剰な透析液をバッグ２３８の新しい透析液チャンバに送るように適合されうる。Ｔ弁２８１における透析液の流量が、透析液が透析機械３０内に引き込まれる流量より大きい場合、透析液の一部は、バッグ２３８に送られる。一方、Ｔ弁２８１における透析液の流量が、透析液が透析機械３０内に引き込まれる流量より小さい場合、透析機械３０は、バッグ２３８から透析液の一部を引出す。バッグ２３８は、軟質材料で形成され、そのため、コンプライアンスチャンバとして働く。特に、透析液がバッグ２３８に加えられるにつれてバッグ２３８の容積は増加し、透析液がバッグ２３８から除去されるにつれてバッグ２３８の容積は減少することができる。
【０１１３】
透析機械３０に送出される透析液は、再び透析器を通過し、透析器内で、毒素が患者の血液から透析液に搬送される。使用済み透析液は、その後、モジュールに戻され、所望の量の毒素が患者の血液から除去されるまでそのプロセスが繰返される。
【０１１４】
処置中、患者の血液から水分を除去するために、限外ろ過プロセスが実施されてもよい。限外ろ過中、透析器の透析液側と血液側との間の膜を隔てて圧力勾配が生成される。その結果、流体が血液側から透析液側へ膜を横切って引き込まれる。この流体は、透析機械３０から出て、流体ライン２８８を介してモジュール２２０を通過し、排出バッグ２５２に送られる。この限外ろ過プロセスは、所望の量の流体が患者から除去されるまで継続されうる。
【０１１５】
患者の処置が終了した後、透析液は、バッグ２３８から除去されうる。たとえば、弁２６２、２６３、２８４が開放され、かつ弁２６０、２８６が閉鎖した状態でポンプ２５６が起動されうる。その結果、透析液がバッグ２３８から排出バッグ２５２内に流れる。バッグ２３８を空にすることで、重量が減少するため、処置後にユーザがバッグ２３８をより容易に操作することができる。場合により、モジュール２２０からバッグ２３８を外す前に、８リットル以上の透析液がバッグ２３８から除去される。
【０１１６】
バッグ２３８を所望のレベルまで排水した後、外部コンポーネント（たとえば、吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２２８、塩化ナトリウム容器２３０、バッグ２３８、透析液バッグ２５０、およびそれらの関連する流体ライン）は、モジュール２２０から外され、廃棄される。吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２２８、塩化ナトリウム容器２３０、およびバッグ２３８が流体接続される多岐管２２２、２３２、および２３０（図５および７に示す）は閉鎖されるため、流体は、モジュール２２０から多岐管２２２、２３２、および２３０の流体ライン接続ポートを通って流出することができない。その後、透析液バッグ２５０が以前に接続された多岐管２４８（図５および７に示す）の流体接続ポートにすすぎ溶液のバッグが接続され、すすぎ溶液（たとえば、水）が、モジュール２２０および透析機械３０を通して循環されて、モジュール２２０および透析機械３０内の流体導管をすすぐ。すすぎプロセスは、弁２５８および２６０を開放した状態でポンプ２５６を起動することにより、すすぎ溶液バッグから流体ライン２８２内にすすぎ溶液を引き込むことによって実施される。すすぎ溶液は、流体ライン２８２に沿ってカートリッジホルダ３００まで移動し、カートリッジホルダ３００は、図７および８に示すように、カートリッジホルダのベース３０４およびアーム３０６上の取付け具がバイパスコンポーネント３１６のポート３１８および３２０に接続されるように（吸着剤カートリッジ２４が取外された状態で）閉鎖された構成にある。その後、モジュール２２０および透析機械３０の種々のポンプおよび弁が、すすぎ溶液を、モジュール２２０および透析機械３０の種々の流体導管を通過させるように起動される。すすぎ溶液は、モジュール２２０および透析機械３０の種々の所望の流体導管を流れた後に排出バッグ２５２内に収集されうる。
【０１１７】
すすぎ溶液をモジュール２２０および透析機械３０を通して流す代わりに、またはそれに加えて、モジュールおよび透析機械の種々の流体導管を消毒するのと同じ方法で、モジュール２２０および透析機械３０を通して清浄溶液（たとえば、漂白剤）が循環されうる。
【０１１８】
ある実施形態では、流体（たとえば、すすぎ溶液、清浄溶液、または、処置後にモジュール２２０および透析機械３０内に残った透析液）は、透析機械３０を通過することができ、透析機械３０内で、約８５℃の温度に加熱される。加熱された流体は、モジュール２２０および透析機械３０を通して循環されて、これらのデバイス内の流体導管を消毒しうる。
【０１１９】
注入剤容器２２８は、塩化ナトリウム容器２３０の上流に配置されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、注入剤容器２２８および塩化ナトリウム容器２３０の位置は、注入剤容器２２８が塩化ナトリウム容器２３０の下流に配置されるように逆転される。
【０１２０】
一部の実施形態では、バッグ２３８は、使用済み透析液を含むバッグ２３８の部分から延びるさらなる流体ラインによって気泡トラップ２６４に接続される。こうした実施形態では、透析機械３０につながる流体ライン２８３は、Ｔ弁２８１に接続される代わりに、新しい透析液を含むバッグ２３８の部分内に延ばされうる。使用中、新しい透析液は最初にバッグ２３８の新しい透析液チャンバ内に強制的に流され、その後、後続の動作で、新しい透析液が流体ライン２８３を介してバッグ２３８から透析機械２３０に引き込まれる。気泡トラップにバッグが接続される結果として、バッグ２３９内で圧力が調節されるため、アンモニウムセンサの前の逆止弁２７９は流体ループから取外されうる。
【０１２１】
モジュール２２０に接続される（たとえば、吸着剤カートリッジ２４、注入剤容器２２８、塩化ナトリウム容器２３０、バッグ２３８、透析液バッグ２５０、排出バッグ２５２、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグ、およびそれらの関連する流体ライン）は、使い捨ての１回使用のコンポーネントであるものとして述べられたが、代替として、１つ以上の外部コンポーネントは再使用可能でありうる。たとえば、外部コンポーネントは、オートクレーブ消毒などの消毒技法に耐えるように構築されうる。
【０１２２】
モジュール２２０は、多岐管２４８を介して排出バッグ２５２に接続されるものとして述べられたが、モジュールは、別法としてまたは付加的に、多岐管２４８を介して排出部に直接接続されうる。
【０１２３】
システム２００は、透析液バッグ２５０からの透析液によって初期プライミングされるものとして述べられたが、システムは、別法としてまたは付加的に、水供給源に取付けられ、水供給源からの水を透析液に変換するように適合されうる。ある実施形態では、たとえば、透析機械３０は、透析機械３０を通って流れる水に１つまたは複数の濃縮物を添加して、透析液を形成するように適合される。
【０１２４】
一部の実施形態では、モジュール２２０は、別法としてまたは付加的に、塩化ナトリウム容器２３０の少し上流に、かつ／または、注入剤溶液容器２２８の少し上流に配置される導電率計を含む。これらの導電率計は、さらに、所望の量の塩化ナトリウム溶液および／または注入剤溶液が、流体ライン２６５を通って流れる流体に確実に送出されるようにするのに役立ちうる。
【０１２５】
上述したいくつかの方法は、流量計２６１において検出される透析液の流量に基づいて、注入剤溶液が流体ライン２６５内に導入される流量を制御する工程を含む。ある実施形態では、たとえば、注入剤容器２２８の重量および透析液バッグ２３８の重量が（たとえば、重量計によって）測定され、注入剤の流量が、これらの測定値に基づいて制御される。ある実施形態では、排出バッグ２５２の重量も測定され、注入剤溶液の適切な流量を確定するときに反映されうる。
【０１２６】
モジュール２２０は、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液を、それぞれの容器から流体ライン２６５に移動させるためのポンプ２６８、２７４を含むものとして述べられたが、他の技法が、別法としてまたは付加的に使用されうる。ある実施形態では、たとえば、負圧が利用されて、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液を、それぞれの容器から流体ライン２６５へ引き込む。流体ライン２６５内の透析液の流量は、たとえば、溶液を流体ライン２６５内に引き込む圧力を生成しうる。一部の実施形態では、注入剤溶液容器２２８および塩化ナトリウム溶液容器２３０から延びるラインが流体ライン２６５に結合する位置で流体ライン２６５に沿ってベンチュリ管が設けられる。ベンチュリ管は、十分な負圧が生成されて、それぞれの容器から流体ライン２６５内に確実に溶液を引き込むようにするのに役立ちうる。それぞれの容器から溶液を引き込むために負圧を利用する実施形態では、注入剤溶液容器２２８および塩化ナトリウム溶液容器２３０からつながるライン内に弁が設けられて、流体ライン２６５内への注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液の流量が制御されうる。これらの弁は、モジュール２２０内のマイクロプロセッサに接続され、かつ、マイクロプロセッサによって制御されうる。
【０１２７】
先に説明したコンポーネントに加えて、モジュール２２０は、さらに、流体が所望の時間に特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過していることを確認する種々の流体検出器、流体が所望の流量で特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過していることを確認するのに役立つ流量計、および、特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過する流体をろ過するフィルタを含みうる。ある実施形態では、これらのさらなるコンポーネントは、モジュール２２０のマイクロプロセッサに接続されるため、モジュール２２０の、ポンプおよび弁などの他のコンポーネントは、これらのさらなるコンポーネントの測定値に基づいて調整されうる。
【０１２８】
上述したシステムは、使用済み透析液から毒素を除去するために吸着剤カートリッジ２４を使用するが、他のタイプのデバイスが、別法としてまたは付加的に、使用済み透析液から毒素を除去するために使用されうる。
【０１２９】
本明細書で述べるモジュールは、透析装置３０に結合されるものとして述べられたが、他の配置構成が可能である。一部の実施形態では、たとえば、モジュールは、透析装置内に組込まれる。あるいは、モジュールは、独立型ユニットでありうる。
【０１３０】
本明細書に開示されるいくつかのデバイスおよび方法は、血液透析と共に使用されるものとして述べられたが、それらは、種々の他の腎臓治療において使用されうる。本明細書で述べる原理は、本明細書で述べる特定のタイプの血液透析装置に対して、また、同様な機能を有する種々の他の透析装置に対して適用可能である。
【実施例】
【０１３１】
以下のデータは、上記図１に示すタイプの透析システムの使用に基づいて収集された。
初期セットアップの場合、流体は、再循環ポンプによって、使用済みリザーバから吸着剤カートリッジの底部内に再循環された。カートリッジからの流出液は、その後、新しいリザーバ内に送られた。新しいリザーバからの流体は、圧力ポンプによって透析機械に送られ、透析機械内で、流体は、透析機械についての通常の方法で処理された。透析機械についての流量は、２００ｃｃ／分に設定され、吸着剤カートリッジ再循環は２２５ｃｃ／分であった。
【０１３２】
模擬患者は、２４４ｇのＮａＣｌ、１３５．５ｇのＮａＨＣＯ３、尿素３０ｇ、ＫＣｌ１５ｇ、および酢酸カルシウムと酢酸マグネシウムとを含有する２７．２６ｇのソーブ濃縮物（Ｓｏｒｂ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）を有する４２リットルの脱イオン水を含んだ。模擬患者についての初期化学値（ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｖａｌｕｅ）は、Ｎａ  １３２．７ｍｇ／ｄＬ、Ｃｌ  １００．９ｍｇ／ｄＬ、Ｋ  ４．５３ｍｇ／ｄＬ、Ｃａ  ５．８８ｍｇ／ｄＬ、Ｍｇ  ２．０ｍｇ／ｄＬ、尿素窒素３３．３ｍｇ／ｄＬ（代表的なプレ血液（ｐｒｅ−ｂｌｏｏｄ）の尿素窒素値は約６０ｍｇ／ｄＬ、すなわち、この量の２倍であることに留意されたい）であった。
【０１３３】
リザーバ内でベースナトリウムを達成するために、使用済みリザーバに、ＮａＣｌ６８．２５ｇを添加した。システムを安定させて４時間運転させた。サンプルは、新しいリザーバに入る前の吸着剤カートリッジから（Ｎａ  吸着剤から）、入口透析液コネクタにおいて（Ｎａ  患者へ）、また、動脈ラインのポンプの前から（Ｎａ  患者）、直接採取された。
【０１３４】
図１０のグラフに見られるように、患者のナトリウムレベル（ライン４００）は、最初は落ち込み、その後、持ち直し、比較的安定状態のままであった。「患者へ」のラインにおけるナトリウム（ライン５００）は、９０分経過時の１３３．８ｍＥｑ／Ｌから２４０分経過時の１３８．８ｍＥｑ／Ｌに増加し、５ｍＥｑ／Ｌの増分であった。「吸着剤透析プライマ（Ｓｏｒｂｅｎｔ  Ｄｉａｌｙｓｉｓ  Ｐｒｉｍｅｒ）」（Ｃｏｂｅ  Ｒｅｎａｌ  Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．；Ｅｄ．４；１９９３）において、グラフ２．１は、正常なまたはほぼ正常な透析前ナトリウムを有する平均的な成人腎臓患者の場合、透析液が、９０分経過時の１３９ｍＥｑ／Ｌから２４０分経過時の１６０ｍＥｑ／Ｌに増加し、２１ｍＥｑ／Ｌの増分になることを示した。
【０１３５】
カルシウム、マグネシウム、およびカリウムは吸着剤カートリッジから除去されるため、患者へ向かう導電率に対する変化は、吸着剤カートリッジから生じるナトリウム変化に正比例するはずである。このことは、収集されたデータに示され、また、図１１のグラフに示されている。
【０１３６】
さらに、希釈方法が有効であることを示すための試験をするために、吸着剤カートリッジを上記の初期設定（図１）で述べたように設定した。システムをほぼ１時間安定化させた。安定化の後、６０ｃｃの脱イオン水を新しいリザーバ内に注入し、吸着剤カートリッジからの、および、模擬患者に接続された透析器の透析液入口ポートでの導電率を観測した。
【０１３７】
図１２のグラフに見られるように、導電率（したがってナトリウム）は、１３．３ｍＳ／ｃｍから１３．２５ｍＳ／ｃｍに低下し、約１５分後に回復した。ＤＩ水の１２０ｃｃボーラスは、患者へ向かう導電率を、１３．３ｍＳ／ｃｍから１３．１２ｍＳ／ｃｍに低下させ、回復させるのに約３０分かかった。
【０１３８】
図１３のグラフは、腹膜透析バッグに取付けられた調量ポンプを使用した導電率制御を示す。ベース塩化ナトリウムを槽に付加する前に、まず３方弁を用い、吸着剤カートリッジの出力からバッグに方向転換させてバッグを充填した。導電率（すなわちナトリウム）は、４時間の運転を通して変動した。最初は調量ポンプの設定が高過ぎて導電率が低下した。調量ポンプに対する電圧を４．７Ｖから４．５Ｖに調整した後、導電率は安定化した。希釈がない状態ではナトリウムが上昇してしまうことを実証するため、運転中約１５０分の時に調量ポンプを停止させた。
【０１３９】
当業者は、上述した実施形態に基づいて本発明のさらなる特徴および利点を理解するであろう。したがって、本発明は、添付の請求項によって示される以外は、特に提示され、説明されているものによって制限されない。本明細書に引用される全ての出版物および参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
【０１４０】
他の実施形態は、添付の請求項の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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